Спосіб одержання формальдегіду

Способ получения формальдегида путем окисления метанола на катализаторе, содержащем серебро на носителе, при температуре 650-750°С, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что используют катализатор, содержащий 0,9J.3 мас.% серебра на носителе в виде сетки из нержавеющей стали, а процесс ведут при объемной скорости 5,4 • 10ь-1,08 • 10 ч"1. С > Изобретение относится^ области альдегидов, в частности, к усовершенствованному способу получения этого продукта. Известен способ получения формальдегида из метанола окислением кислородом в присутствии катализатора, содержащего 15-40 мас.% серебра и муллит - остальное, при температурах 660-770°С [1]. Селективность процесса 92,5-94,4%, производительность - 0,08-0,215 г/г Ад.с. Недостатком данного способа является недостаточно высокие селективность и-производительность процесса. Задачей данного изобретения является разработка способа получения формальдегида окислением метанола, который при использовании нового состава катализатора обеспечивает повышение производительности и селективности процесса. Поставленная задача решается тем, что формальдегид получают окислением метанола на катализаторе, содержащем серебро на носителе, при температуре 650-750°С, отличительной особенностью которого является то, что используют катализатор, содер жащий 0,9-1,3 мас.% серебра на носителе в виде сетки из нержавеющей стали, а процесс ведут при объемной скорости 5,4 • 106 -1,08 • 10 7 ч' 1 . Катализатор получают следующим образом: Сетку из нержавеющей стали обезжиривают в трихлорэтилене и подвергают анодному травлению в растворе серной кислоты (100 г/л) в течение 4 мин при плотности тока 2 20 А/дм . Затем декапируют в растворе соляной кислоты (НСІ:НгО = 1:4) в течение 1 мин. Перед электрохимическим нанесением сетку промывают в дистиллированной воде. В качестве анодов используют угольные стержни. Электролит имеет следующий состав: азотнокислое серебро в пересчете на металл - 30 г/л, калий железосинеродистый - 70 г/л, калий углекислый - 40 г/л, калий роданистый - 140 г/л. Температуру электролита поддерживали в интервале 15-25°С. Сетку из нержавеющей стали опускали в ванну под током, а электрохимическое Чеінесение каталитически активного слоя серебра проводили при изменяющейся во ел 00 ел о 15857 времени плотности тока: 0,3 А/дм 2 - 0,5 мин, 0,5 А/дм 2 - 0,5 мин, 1,0 А/дм 2 - 0,5 мин, 2,0 А/дм 2 - 1 мин. Приготовленные катализаторы промывались дистиллированной водой и сушились при комнатной температуре. П р и м е р. В реактор, представляющий собой кварцевую трубку с внутренним поперечным сечением 0,5 см 2 , помещают покрытую серебром сетку из нержавеющей стали, плоскость которой перпендикулярна оси трубки. Через реактор при различных температурах со скоростью 90,180, 540,900, 1080 и 1260 л/ч пропускали реакционную смесь, состоящую из 5,4 об.% метанола и 2,1 об.% кислорода в гелии. Данные, характеризующие конкретные условия проведения процесса окисления метанола в формальдегид при скорости пропускания реакционной £меси 360 л/ч на катализаторе, содержащем различное количество серебра на носителе в виде сетки из нержавеющей стали, приведены в табл.1 5 10 15 20 Из данных табл.1 видно, что с увеличением содержания серебра в катализаторе от 25 0,3 до 1,3 мас.% конверсия метанола в формальдегид возрастает от 31,8 до 39,7%. Дальнейшее повышение содержания серебра нецелесообразно, т.к. оно не сопровождается ростом к о н в е р с и и метанола. 30 Учитывая понижение производительности по формальдегиду с ростом содержания серебра, оптимальным его количеством в контакте следует признать 0,9-1,3 мае % Из представленных данных также следует, что с ростом температуры процесса общая степень превращения метанола возрастает, а селективность по формальдегиду падает. Влияние скорости газового потока на показатели процесса получения формальдегида на сетчатом катализаторе, содержащем 1,3 мас.% серебра при температуре 725°С, приведены в табл.2. Из представленных в табл.2 данных следует, что максимальная производительность способа получения формальдегида окислением метанола наблюдается при объемных скоростях 5,4 • 10 6 -1,08 • 10 7 ч"1 При этом селективность по формальдегиду составляет 97,9-99,3 %. В интервале температур 650750°С з а к о н о м е р н о с т и протекания процесса получения формальдегида аналогичны Таким образом, предложенный способ позволяет повысить селективность процесса до 95.4-99,3% против 93,2% и производительность до 46,9-79,2 г/г Ад с против 0,080-0,215 г/г Ад.с в известном способе. Таблица 1 Величины производительности и селективности процесса окисления метанола в формальдегид на катализаторе в виде сетки, содержащей различные количестве серебра Содержание серебра в Температусетке, мае. % ра, °С 0,3 сравнение 0,6 сравнение 725 725 0,9 725 725 725 725 725 650 670 700 750 1.1 1,3 1,7 сравнение 2,6 сравнение 1,3 1.3 1,3 1.3 Конверсия метанола, % общая СН2О 33,2 37,6 39,2 40,2 41,3 41,2 41,3 25,2 29,1 35,6 51.8 31,8 35,7 37,4 38,6 39,7 39,5 39,6 24,7 28.4 34,5 48.6 Производи Селектив тельность по формальдегиду, г/г Ад • с ность по СН 2 О, % 202,0 113.4 79.2 68,7 58,2 44,3 29.0 33,6 38.7 46.9 66 2 95,8 94,9 95.4 95,7 96,1 95,9 95,9 98,2 97,7 96.9 95.1 15857 Таблица 2 Объемная скорость, ч" Конверсия метанола, % общая 9 • 10 сравнение 1.8 • 10 6 сравнение 3.6 • 10 6 сравнение 5,4 • 10 6 9.0 • 10 6 1.08 • 10 7 1,26 • 10 7 сравнение Упорядник Замовлення СНгО 71.8 59.1 41,3 33,5 18.7 13.9 11.4 63,4 54.6 39,7 32,8 18,5 13,8 11,3 Техред М Моргентал 4204 Производи Селектив тельность по ность по форформальдеги- мальдегиду, ду, г/г Ад • с % 23.2 40,0 58,2 72,2 67,8 60.7 58.5 88,3 92,4 96,1 97,9 98.9 99.3 98.9 Коректор О Кравцова Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655. ГСП. Київ-53. Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м Ужгород, вул Гагаріна, 101